摘 要：SITECH數(shù)字化施工依托數(shù)字化定位基礎(chǔ)平臺、地理信息系統(tǒng)、工地現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工地現(xiàn)場機械控制系統(tǒng)等基礎(chǔ)平臺，整合工地信息資源，突破時間、空間的局限，建立一個在過去的技術(shù)條件下不可能建立的開放信息環(huán)境。SITECH數(shù)字化施工，提高工作效率、提升工地管理水平、優(yōu)化施工方案。

關(guān)鍵詞：SITECH數(shù)字化；GPS；礦山測量

1 概述

傳統(tǒng)的大地測量、工程制測量采用三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)方法來施測，費工費時，且精度分布不均勻，而采取GPS進行控測量，能夠?qū)崟r知道定位精度。SITECH數(shù)字化施工正是利用GPS全衛(wèi)星定位系統(tǒng)來實現(xiàn)礦山開采數(shù)字。所謂數(shù)字化施工，是指依托建立的三維設(shè)計圖數(shù)據(jù)模型、工地現(xiàn)場定位及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)控機械控制系統(tǒng)等基礎(chǔ)平臺，通過結(jié)合雙向通訊技術(shù)，整合工地信息資源，對單臺、多臺甚至整個工地的施工機械，實現(xiàn)實時管理、精準控制的施工模式。在傳統(tǒng)的施工過程中，礦山工作面的標高、坡度、平整度等一系列外形參數(shù)，均是通過全鉆儀進行測樁定位，以手工操作機械來控制。由于機械性能各異，機械操作手水平參差不齊等原因，造成礦山采面凹凸不平，工作效率低下，為保證采面平整，通常還要修整和重復(fù)作業(yè)。這樣不但提高了成本，浪費了資源，也影響了施工進度。而數(shù)字化施工則是機械引導(dǎo)人，對操作手的要求也降低了很多，進而還可以達到降低油耗、避免返工、減少原材料和配件的損耗、減少現(xiàn)場人員的效果，這樣能夠更好的促進礦山企業(yè)發(fā)展。

2 SITECH數(shù)字化系統(tǒng)在礦山中的應(yīng)用

2.1 SITECH數(shù)字化系統(tǒng)的功能

SITECH數(shù)字化系統(tǒng)包括三部分：數(shù)字化施工基站、流動站系統(tǒng)、數(shù)字化施工機械控制系統(tǒng)等三部分。SITECH數(shù)字化施工原理：在控制箱中輸入圖紙數(shù)據(jù)，GPS接收衛(wèi)星信號進行數(shù)據(jù)處理，按圖施工。SITECH數(shù)字化施工解決方案，是以一條無縫鏈接的數(shù)據(jù)流為核心，貫穿于工程建設(shè)的前期準備、機械作業(yè)、進度控制、質(zhì)量控制等過程，運用當今世界最先進的實時三維定位技術(shù)、機械設(shè)備傳感器技術(shù)、信息可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲及無線傳輸技術(shù)等，將建設(shè)過程中所有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時顯示、上傳、下載及存檔，使項目管理者能夠隨時隨地掌握施工動態(tài)、施工組織者能夠輕松高效地制訂施工計劃、機械作業(yè)人員能夠簡單直觀地操控機械、安全質(zhì)量檢查人員能夠心中有數(shù)地監(jiān)控質(zhì)量，如2.2 SITECH數(shù)字化施工三維數(shù)字建模技術(shù)

三維數(shù)字模型的建立，是利用SITECH配套的軟件將原有的工程二維設(shè)計藍圖轉(zhuǎn)化成機械設(shè)備、測量設(shè)備能夠自動識別的三維電子設(shè)計圖。傳統(tǒng)的工程設(shè)計借助于AutoCAD等軟件實現(xiàn)了二維和三維的工程設(shè)計，然而這些設(shè)計僅僅停留在電腦或圖紙顯示上，無法真正應(yīng)用于施工。這就產(chǎn)生了設(shè)計和施工的脫節(jié)，降低了設(shè)計文檔的使用效率。TBC軟件很好地解決了這一難題，轉(zhuǎn)化流程如圖2-2所示。

2.3 SITECH數(shù)字化施工無線傳輸及服務(wù)器技術(shù)

現(xiàn)在已經(jīng)進入了4G網(wǎng)絡(luò)時代，SITECH數(shù)字化施工解決方案中的所有設(shè)備都支持4G無線傳輸，設(shè)備可以通過網(wǎng)絡(luò)將施工數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場施工照片上傳到SITECH的服務(wù)器，服務(wù)器可以為每個工程項目開辟一個獨立的空間進行項目數(shù)據(jù)上傳、下載及共享。

2.4 SITECH數(shù)字化系統(tǒng)應(yīng)用

SITECH工地定位系統(tǒng)打破了常規(guī)測量的束縛，在軟件界面里測量員可以很直觀的看到那些區(qū)域已經(jīng)測量過、哪些區(qū)域還需要測量，可以現(xiàn)場生成等高線，測量的疏密程度也可以根據(jù)現(xiàn)場地形的變化和施工要求進行設(shè)置，從而使測量員能夠在現(xiàn)場就直觀地掌握測量情況，避免了復(fù)測、重測現(xiàn)象，提高了工效，如圖2-3。

SITECH礦山測量管理系統(tǒng)在施工現(xiàn)場完成當前施工表面測量后，直接生成三維數(shù)字表面模型，與提前導(dǎo)入的進度計劃設(shè)計表面進行比較計算出工程量差值，就可以掌握是否完成計劃土石方量，進而調(diào)整施工進度計劃，如圖2-4。

在機械開始施工前，測量人員都要先在實際施工區(qū)域放樣出線路中線、邊線等。SITECH礦山測量管理系統(tǒng)直接導(dǎo)入轉(zhuǎn)化后的三維電子設(shè)計圖，隨時放樣線路任何位置，放樣完成現(xiàn)場生成報告，如圖2-5。

2.5 SITECH鉆機控制系統(tǒng)應(yīng)用

傳統(tǒng)的鉆孔爆破需要人工布孔速度緩慢，需要大量的體力勞動，鉆機鉆孔的深度是相對深度，在爆破效果最好的傾斜鉆孔方式時不能保證所有爆破孔在同一個基準面，由于底部不在同一平面，高度差甚至以米計，挖掘機裝載時鏟不動，甚至需二次鉆孔重新爆破，大大降低開采效率，增加了機器的損耗，增加成本。

SITECH鉆機控制系統(tǒng)是通過GPS和傳感器技術(shù)為鉆機提供礦山坐標參考系以及爆破孔位和深度的控制系統(tǒng)。無論鉆機處于任何位置，白天還是黑夜，即使在開挖面不平整的情況下都能讓操作手迅速調(diào)整鉆桿角度，通過深度傳感器實時將數(shù)據(jù)回傳至駕駛室控制箱，對爆破孔深度進行絕對控制。

2.6 通過網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)字化管理

將所有數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)上傳到SITECH數(shù)字化平臺（即SITECH服務(wù)器），實現(xiàn)施工數(shù)據(jù)共享、下載、查看及分析等功能。在現(xiàn)場及配套軟件中生成施工報告、三維表面模型、數(shù)據(jù)表單等，使得施工過程有據(jù)可循，管理者坐在辦公室就能了解到現(xiàn)場的工作情況。從數(shù)據(jù)表單可以查看報告的日期、鉆孔時間、精度、進度等數(shù)據(jù)。在詳細的數(shù)據(jù)列表中，我們可以看到每個孔的詳細數(shù)據(jù)，例如設(shè)計坐標，鉆后實際坐標，鉆孔時間等祥細信息，通過分析這些數(shù)據(jù)，我們可以很快的確認施工是否滿足精度要求。

3 結(jié)語

礦山測量是一項非常復(fù)雜的工作，同時也是一項非常艱難的工作，在進行礦山測量的時候要面臨的問題非常多，但是，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進程中，新的測量定位系統(tǒng)在礦山測量得到了非常好的應(yīng)用，SITECH數(shù)字化施工解決方案既能夠保存原始的施工過程數(shù)據(jù)，還可以在現(xiàn)場及配套軟件中生成施工報告、三維表面模型、數(shù)據(jù)表單等，使得施工過程有據(jù)可循。使得人們在工作中效率得到了明顯的提高，同時在精度和準確性方面也有了很大的進步。

參考文獻

[1] 楊佳.GPS技術(shù)在礦山測量的應(yīng)用分析[J].礦業(yè)工程，2009.12.

[2] 吳金龍.數(shù)字化測量儀器設(shè)備概論[J].測量儀器儀表，2009.5.

作者簡介：姓名：夏其豹（1974- ），男，漢族，采礦工程師，武漢工業(yè)大學(xué)本科，身份證號：362334197411154318。